癌症,这个令人闻风丧胆的疾病,其复杂性和多样性让无数患者和家属感到困惑与绝望。它并非单一病症,而是细胞在体内失控生长、扩散的集合体,每一次诊断背后都隐藏着癌细胞独特的“生存”和“作恶”方式。面对这种无情挑战,科学家们从未停止探索,力图揭开癌症的神秘面纱,找到战胜它的终极武器。
在癌症研究领域,有一个被奉为圭臬的理论框架——“癌症标志”(Hallmarks of Cancer)。它由美国著名生物学家道格拉斯·韩雅涵(Douglas Hanahan)教授和罗伯特·温伯格(Robert A. Weinberg)教授在26年前首次提出,为我们理解癌细胞的共同特性提供了清晰的蓝图。这项开创性的工作,帮助全球科研人员系统地认识了癌细胞如何“突破常规”,实现无限制的生长和扩散。如今,这一经典框架迎来了里程碑式的重大更新!
近期,韩雅涵教授在顶尖科学期刊《Cell》上发表了一篇重磅综述,对“癌症标志”框架进行了全面的修订和扩展。新框架将癌症的复杂性提升到了一个全新的维度,不再仅仅关注癌细胞本身,而是将正常细胞、全身系统性因素等更广泛的“生态系统”纳入考量。这无疑为我们理解肿瘤的发生、发展和扩散提供了更宏大、更全面的视角,也为未来的抗癌药物研发和治疗策略指明了更精准的方向。
对于饱受癌症困扰的患者和家属而言,深入了解这一前沿理论至关重要。它不仅能帮助您更清晰地认识疾病的本质,理解治疗方案的原理,更能增强您抗癌的信心,与医生进行更有效的沟通。本文将带您走进“癌症标志”的新世界,用通俗易懂的语言,详细解读这一最新框架如何全面揭示肿瘤的“犯罪手法”,以及它将如何引领我们走向更高效、更个体化的抗癌新时代。
癌症:一场旷日持久的生命之战,我们为何难以战胜它?
癌症之所以难以治愈,核心在于它的“狡猾”和“多变”。试想一下,我们身体内的细胞原本都规规矩矩地生长、分裂、死亡,维持着机体的平衡。但癌细胞却像一群叛逆的“黑帮成员”,它们不仅无视身体的指令,疯狂扩张势力,还不断变异,使得原本有效的治疗方法逐渐失效。这种“异质性”——即不同患者、不同部位、甚至同一肿瘤内部的癌细胞都可能表现不同——是癌症治疗面临的最大挑战之一。
传统的手术、放疗和化疗虽然能有效杀伤癌细胞,但常常无法彻底清除所有变异的癌细胞,导致复发。而近年来兴起的靶向治疗和免疫治疗,虽然精准度更高,但癌细胞总能找到新的“漏洞”或“伪装”,产生耐药性或逃避免疫监视。这背后都隐藏着癌细胞一套复杂的“生存哲学”和与身体“博弈”的机制。为了从根源上理解并最终战胜癌症,科学家们需要一个全面而系统的理论来指导研究,这就是“癌症标志”理论诞生的背景。
洞悉癌细胞的“犯罪手法”:“癌症标志”框架的起源与发展
“六大核心标志”:初窥癌细胞的生存秘诀
在2000年,韩雅涵和温伯格两位教授首次提出了“癌症六大标志”理论,震动了整个医学界。他们将癌细胞各种看似无序的行为归纳为六个核心能力,这六个能力是癌细胞得以生存和发展的关键“秘诀”,几乎存在于所有人类肿瘤中。它们分别是:
- 持续的增殖信号:正常细胞需要外部信号才能生长分裂,癌细胞却能自己给自己发号施令,或者劫持正常信号通路,永不停歇地增殖。
- 逃避生长抑制:身体会发出“停止生长”的指令来限制细胞数量,但癌细胞对此充耳不闻,无视这些抑制信号。
- 抵抗细胞死亡(细胞凋亡):细胞在完成使命后会“自杀”以维持组织平衡,癌细胞却能抵抗这种程序性死亡,成为“不死之身”。
- 无限复制能力:正常细胞分裂次数有限,但癌细胞却能激活端粒酶,像永动机一样无限次分裂,不会“衰老”。
- 诱导血管生成:癌细胞会分泌物质,引诱周围的血管向肿瘤内部生长,为自己搭建“生命线”,输送氧气和营养物质。
- 激活侵袭与转移:癌细胞不安分守己,它们会突破组织边界,侵入周围组织,甚至通过血液或淋巴系统扩散到身体其他部位,形成新的肿瘤(转移瘤)。
这六大标志犹如癌细胞的“六项基本技能”,它们的发现,为科学家们研发针对这些关键环节的药物提供了明确靶点,极大地推动了靶向治疗的进展。
2011年更新:新增两大“同谋”
随着癌症研究的深入,新的发现不断涌现。在2011年,韩雅涵和温伯格教授对原有的框架进行了更新,新增了两项“癌症标志”,将总数扩展到八项。这两项新加入的标志是:
- 基因组不稳定性与突变:癌细胞内部的DNA修复机制受损,导致基因组变得非常不稳定,容易发生各种突变。这些突变进一步促进了癌细胞获得上述“六大技能”,并产生耐药性,使得肿瘤更难对付。
- 肿瘤促进性炎症:身体的炎症反应本应帮助清除感染和损伤,但癌细胞却能“策反”炎症,使其变为自己的帮凶。慢性炎症环境反而促进了肿瘤的生长、血管生成和转移,甚至能抑制正常的免疫反应。
这两项补充,让人们对癌症复杂性的理解更加深刻,也因此,这一理论框架在科学文献中被引用超过75,000次,成为塑造我们今天对人类癌症理解的关键。
《Cell》重磅发布:韩雅涵教授“癌症标志”新框架,揭秘肿瘤的“生态系统”
尽管“癌症标志”框架影响深远,但癌症研究的飞速发展带来了海量的知识和数据,使得原框架在面对日益复杂的癌症全貌时略显不足。因此,韩雅涵教授在《Cell》期刊上提出了一个全新的思维方式,将“癌症标志”视为支撑癌症发生和演变的四个相互关联的维度之一,从而构建了一个更全面的癌症“生态系统”视图。这四个维度相互作用,共同决定了癌症的命运。

让我们深入了解这四个维度:
维度一:九大“癌细胞核心标志”——肿瘤本身的生存法则
这是对原有癌细胞获得性能力的提炼和扩展,强调癌细胞自身为了生存和发展所表现出的关键生理改变。在新框架中,这部分被概括为九大标志,其中包括了原有的八个,并根据最新研究增加了一些细致的阐述。例如:
- 代谢重编程:癌细胞为了满足其快速增殖对能量和生物合成原料的巨大需求,会改变其代谢方式。它们通常会更多地依赖“糖酵解”,即使在有氧环境下也倾向于通过此途径产生能量,而非线粒体氧化磷酸化,这种现象被称为“瓦伯格效应”。理解这一点,有助于开发针对癌细胞独特代谢弱点的药物。
- 逃避免疫破坏:癌细胞拥有多种机制来逃避免疫系统的监视和攻击。它们可能通过改变自身表面分子,或分泌免疫抑制物质,将本应杀死它们的免疫细胞“策反”,使免疫细胞变得“迟钝”甚至成为帮凶。这正是免疫治疗(如PD-1/PD-L1抑制剂)能够发挥作用的关键靶点。
这九大标志构成了癌细胞的“内功心法”,是靶向治疗和免疫治疗等精准疗法的直接作用靶点。研究它们能帮助我们更精确地打击癌细胞的要害。
维度二:五大“使能特征”——助力肿瘤“作恶”的幕后推手
这些特征并不是癌细胞直接拥有的“能力”,而是帮助癌细胞获得并维持上述核心标志的“背景条件”或“催化剂”。它们为癌细胞的演化提供了温床。新框架中提出了五大“使能特征”:
- 基因组不稳定性与突变:这是癌细胞基因组持续发生错误和变异的状态。就像一个工厂的生产线不断出错,但这些错误却可能偶尔产生有益于癌细胞生存的“变种”。这种不稳定性是癌细胞产生多样性、对抗药物并演化出耐药性的根本原因。
- 表观遗传重编程:与基因突变改变DNA序列不同,表观遗传改变是在不改变DNA序列的情况下,通过化学修饰(如DNA甲基化、组蛋白修饰)来改变基因的表达。癌细胞会利用这些机制,开启那些促进其生长的基因,同时关闭那些抑制肿瘤的基因。这就像是不改变工厂图纸,却改变了机器的工作流程。
- 促肿瘤炎症:癌细胞能够巧妙地利用身体的炎症反应。它们制造一个慢性炎症的微环境,使得免疫细胞无法有效攻击肿瘤,反而分泌各种生长因子和细胞因子,促进癌细胞增殖、血管生成和转移。
- 重塑肿瘤微环境:肿瘤并非癌细胞的孤军奋战,它们会改造周围的正常细胞和细胞外基质,形成一个有利于自身生长和扩散的“生态系统”。这个微环境不仅提供营养,还保护癌细胞免受药物攻击,甚至帮助它们转移。
- 代谢协同:在复杂肿瘤微环境中,癌细胞与周围的非癌细胞(如成纤维细胞、免疫细胞)之间存在代谢上的相互协作。癌细胞可能利用非癌细胞产生的代谢产物来加速自身生长,形成一种“互惠互利”的共生关系。
理解这些“使能特征”有助于开发抑制癌症发展的辅助疗法,或者通过干预这些背景条件,让癌细胞更难获得核心能力,从而增强其他治疗的效果。
维度三:七类“促进标志的正常细胞”——肿瘤的“帮凶团伙”
癌细胞并非“单打独斗”,它们会“招募”身体内部的正常细胞,将它们“策反”为自己的帮凶,共同推动肿瘤的生长和发展。新框架详细指出了七类这样的正常细胞,它们构成了肿瘤微环境的重要组成部分:
- 肿瘤相关成纤维细胞 (CAFs):这些是肿瘤周围的结缔组织细胞,被癌细胞“训练”后,它们会建造肿瘤的“脚手架”,分泌各种生长因子、细胞因子和细胞外基质,不仅为癌细胞提供物理支持,还促进其增殖、侵袭和转移,并帮助肿瘤逃避免疫攻击。
- 肿瘤相关巨噬细胞 (TAMs):巨噬细胞本是免疫系统的“清道夫”,但进入肿瘤微环境后,它们可能被癌细胞“洗脑”,变为“帮凶”。TAMs会抑制其他抗癌免疫细胞的功能,促进肿瘤血管生成,甚至直接帮助癌细胞逃离原发灶进行转移。
- 骨髓源性抑制细胞 (MDSCs):这些是一类未成熟的免疫细胞,在癌症患者体内数量显著增加。它们是强大的免疫抑制剂,能够有效阻止T细胞等抗癌免疫细胞的活化和功能,为癌细胞提供“免疫保护伞”。
- 调节性T细胞 (Tregs):Treg细胞是免疫系统中的“刹车”,负责抑制免疫反应,防止自身免疫疾病。然而,在肿瘤微环境中,Treg细胞数量常常增多,它们过度抑制抗肿瘤免疫反应,让癌细胞能够自由生长。
- 内皮细胞:这些细胞构成了血管的内壁。在肿瘤的诱导下,内皮细胞会异常增殖,形成新的血管网络(血管生成),为肿瘤输送氧气和营养,是肿瘤快速生长的生命线。
- 淋巴细胞:包括T细胞、B细胞和NK细胞等,它们是抗肿瘤免疫的主力。然而,在肿瘤微环境的复杂作用下,这些淋巴细胞可能功能受损、耗竭,甚至被癌细胞诱导为促肿瘤的表型。
- 脂肪细胞:特别是在肥胖相关的肿瘤中,脂肪细胞不仅提供能量来源,还会分泌各种脂肪因子和细胞因子,促进肿瘤生长和炎症反应。

理解这些“帮凶团伙”的作用,有助于我们开发针对肿瘤微环境的治疗策略,如抑制肿瘤血管生成,或通过重塑免疫微环境来增强免疫治疗的效果。
维度四:两大“系统性相互作用因素”——身体整体状况对癌症的影响
这是新框架最引人注目的创新之一,首次将宏观的身体因素——即“复杂性的云团”——纳入对癌症的理解。这强调了癌症并非孤立的局部疾病,而是与患者的整体健康状况和身体环境紧密相关。新框架重点关注两大系统性因素:
- 衰老:年龄的增长不仅仅是外表的改变,更是身体内部细胞损伤的累积、免疫功能下降、慢性炎症增加的过程。这些“老化”的身体环境为癌症的发生和发展提供了肥沃的土壤,使得老年患者更容易患癌,且治疗过程也可能更加复杂,对副作用的耐受性更差。
- 肥胖:肥胖不仅仅是体重超标,它是一种慢性代谢性疾病,会导致全身性的慢性炎症、激素水平紊乱(如胰岛素和雌激素)、脂肪细胞分泌异常等。这些病理生理改变被证实会显著增加多种癌症的发生风险、促进肿瘤进展,并可能影响治疗效果,增加治疗的毒副作用。
这两个系统性因素,不仅影响癌症的起源和进展,也为患者的治疗和生活质量带来了额外的挑战。但同时,这也提示我们,通过健康的生活方式干预,如控制体重、积极锻炼、健康饮食等,可以改善这些系统性因素,从而在一定程度上辅助癌症的预防和治疗,提升患者的整体生活质量。
新框架的深远意义:开启癌症治疗的“多维打击”时代
韩雅涵教授的新框架,无疑为癌症研究提供了一个更宏大、更全面的视图。它不再孤立地看待癌细胞,而是将其置于一个由多种细胞、多重机制和宏观身体因素共同构建的复杂“生态系统”中。这种多维度的理解,对于未来的癌症治疗具有深远的指导意义:
- 指导更精准的药物研发:新框架揭示了更多潜在的靶点,不仅包括癌细胞本身的标志,还包括使能特征、肿瘤微环境中的“帮凶”细胞以及全身性的系统性因素。这意味着未来的药物研发将更加精准,可以针对癌症的多个弱点进行“组合拳”式打击。
- 推动多靶点、组合疗法发展:新框架提出的一个重要假说认为,同时开发和靶向攻击癌细胞多个标志或维度的治疗方法,从长远来看可能比我们目前许多单一靶向的治疗方法更有效。这印证了当前临床上多药物联合治疗、靶向免疫联合治疗的趋势,并为其提供了更坚实的理论基础。
- 促进个性化、个体化治疗:每个患者的癌症都是独特的,其“癌症标志”组合、使能特征、肿瘤微环境组成以及系统性因素都可能不同。新框架有助于科学家更细致地分析每个患者癌症的“指纹”,从而制定出真正“量身定制”的个性化治疗方案。
- 强调生活方式干预的重要性:将衰老和肥胖等系统性因素纳入框架,明确提示了健康生活方式在癌症预防、治疗辅助和复发管理中的重要作用,这使得患者和家属能够更积极地参与到自己的抗癌过程中来。
简而言之,这一新框架将指引我们从过去“单点击破”的思维,转向“多维协同打击”的抗癌新策略,为最终战胜癌症带来了更大的希望。
癌症患者与家属:如何将前沿研究转化为抗癌力量?
面对如此复杂的医学理论,作为癌症患者和家属,您可能会问:“这对我有什么用?”答案是:知己知彼,方能百战不殆。了解“癌症标志”新框架,能帮助您更好地理解癌症的本质,从而在抗癌路上走得更坚定、更明智。
知己知彼:学习与医生沟通的桥梁
掌握癌症的基本知识,包括您的肿瘤类型可能具备哪些“癌症标志”,有助于您更好地理解医生的诊断和治疗方案。例如,当医生提到“PD-L1表达高”或“KRAS突变”时,您就能理解这与癌细胞“逃避免疫破坏”或“持续增殖信号”有关,从而理解为何医生会推荐免疫治疗或特定的靶向药物。这种知识储备能提升您与医生沟通的效率,更主动地参与到治疗决策中,而不是盲目听从。
多维抗癌:不止药物,更是生活方式的全面管理
新框架特别强调了衰老、肥胖等“系统性因素”对癌症的影响,这提醒我们,抗癌不应仅仅依赖药物,更需要综合管理身体的整体状况。健康的生活方式,如保持均衡饮食、适度运动、戒烟限酒、维持健康的体重,以及积极的心理调适,都能有效改善身体内部环境,减轻炎症反应,增强免疫力,从而在一定程度上辅助治疗、减轻副作用、降低复发风险,并显著提升生活质量。例如,对于肥胖相关的癌症,积极减重本身就是一种强大的抗癌手段。
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参考文献
- Douglas Hanahan, Hallmarks of cancer—Then and now, and beyond, Cell (2026). DOI: 10.1016/j.cell.2025.12.049.
